Fino a poco tempo fa, le macchine offrivano capacità di monitoraggio limitate. Tuttavia, l'Industrial Internet of Things, o IIoT, ha aperto nuove strade per ottenere e accedere ai dati delle macchine, comprenderne il significato e far funzionare le apparecchiature in modo più efficiente. Questa combinazione di tecnologie informative e operative comprende l'automazione intelligente, che consente il monitoraggio e la gestione remota delle apparecchiature, la manutenzione predittiva e l'ottimizzazione dei processi che, in ultima analisi, possono portare a un aumento della redditività.

Sebbene l'automazione e l'automazione intelligente siano correlate, non sono la stessa cosa. L'automazione utilizza macchine e tecnologie per migliorare l'efficienza produttiva, aumentando la produttività e riducendo i costi. L'aggiunta di un componente "intelligente" rappresenta un importante salto tecnologico rispetto all'automazione tradizionale, in quanto inserisce un nuovo livello di comunicazione tra l'operatore e la macchina che aumenta significativamente la capacità di migliorare ulteriormente il ritorno sull'investimento.

Banner Engineering è all'avanguardia in questa evoluzione dell'automazione intelligente, adottando un approccio olistico allo sviluppo di tecnologie avanzate che consentono di dare "voce" alle macchine, fornendo agli utenti una vasta gamma di informazioni operative critiche in tempo reale. Oltre 55 anni di esperienza nello sviluppo di sensori, illuminazione, sicurezza e altri prodotti per clienti di tutto il mondo costituiscono la solida base su cui è stato costruito il portafoglio IIoT di Banner.

L'automazione intelligente va ben oltre i sensori che riconoscono gli oggetti su un nastro trasportatore e accendono una luce per segnalare all'operatore che un pezzo non è al suo posto. Automazione intelligente significa prendere i dati dal sensore e trasformarli in informazioni utili che vanno ben oltre lo stretto ambito della presenza del pezzo. Queste informazioni possono essere utilizzate per aiutare gli utenti a prendere decisioni critiche, come ad esempio quando ordinare i materiali, programmare i dipendenti, la produzione e la manutenzione, determinare se e quando le linee di produzione devono essere aggiornate e altro ancora.

Ad esempio, un'operazione di stampaggio dei metalli con capacità limitate di data intelligence può essere trasformata per raccogliere e interpretare informazioni precedentemente inaccessibili per comprendere la disponibilità, le prestazioni e la qualità della macchina, che sono gli elementi essenziali dell'OEE. La qualità e le prestazioni possono essere monitorate da sensori fotoelettrici che contano i pezzi buoni in uscita dalla pressa, mentre le misure di pressione dei cuscini di azoto della pressa possono essere analizzate per correlare basse pressioni con una riduzione della qualità. La disponibilità della macchina è facilmente monitorabile tramite i sensori di monitoraggio della corrente installati sui cavi di alimentazione del motore.

I dati di monitoraggio della corrente consentono inoltre di tracciare il consumo energetico delle apparecchiature. Combinando la misura della corrente con la tensione di alimentazione e monitorando il risultato nel tempo, i responsabili degli impianti possono comprendere con maggiore precisione i costi di funzionamento delle apparecchiature. Questi dati non solo possono mostrare quali sono le apparecchiature più convenienti da gestire, ma possono anche informare le decisioni future in materia di apparecchiature, confrontando i costi di manutenzione e di funzionamento delle apparecchiature esistenti con i costi delle nuove apparecchiature che consumano meno energia.

Tradizionalmente, i grandi produttori affidavano a un esperto di vibrazioni l'analisi di motori e cuscinetti su base mensile o trimestrale, monitorando le letture e cercando di correggere in modo proattivo i problemi prima che si verifichino i guasti. Altre aziende effettuano la manutenzione a intervalli programmati o sostituiscono le apparecchiature quando si guastano. Tuttavia, i dati dei sensori possono essere utilizzati per la manutenzione predittiva: riconoscere quando è necessaria la manutenzione e affrontare in modo proattivo i problemi prima che le apparecchiature si rompano.

Un altro esempio è l'utilizzo dei dati per migliorare l'efficienza e il tempo di attività dei sistemi di aria compressa. Aggiungendo al motore del compressore sensori di vibrazione, di temperatura e di corrente, oltre a sensori di pressione a valle, i dati possono essere analizzati nel tempo per tenere traccia delle tendenze. Se i sensori riconoscono un aumento anomalo della temperatura del motore, è possibile inviare immediatamente un tecnico a controllare il compressore. Se invece il motore inizia a funzionare più spesso e la pressione del sistema varia eccessivamente, potrebbe essere il segno di una perdita d'aria. I tecnici possono individuare immediatamente il problema ed evitare consumi energetici e spese eccessive.

Monitoraggio remoto del sistema è uno dei maggiori vantaggi dell'automazione intelligente. A seconda delle esigenze, le soluzioni IIoT complete end-to-end forniscono dati tramite connessioni Ethernet cablate, in modalità wireless tramite connettività cellulare e attraverso servizi cloud per raggiungere il personale necessario ovunque si trovi. Le decisioni sulla produzione e sulla manutenzione possono essere prese sulla base di informazioni in tempo reale, anche se gli utenti non sono fisicamente presenti con le apparecchiature. Ciò è particolarmente utile per migliorare la gestione dei rischi in aree di difficile accesso o potenzialmente pericolose, come il monitoraggio a distanza di lunghe condutture per verificare la presenza di perdite o il corretto posizionamento di oggetti trasportati in luoghi bui e sporchi.

Per rendere l'automazione intelligente una realtà, Banner offre un'ampia scelta di dispositivi che incorporano IO-Link, un protocollo di comunicazione standard del settore. Questo protocollo permette a dispositivi e software di produttori diversi di comunicare e condividere facilmente i dati, consentendo un'interoperabilità senza soluzione di continuità nelle reti industriali. Poiché i dispositivi IO-Link di Banner inviano anche segnali discreti, possono utilizzare cavi M12 standard a 3 pin non schermati. Questi cavi precablati , facilmente reperibili, sono convenienti e si installano rapidamente, variando solo in base alla lunghezza. Il cablaggio standardizzato elimina inoltre gli errori di cablaggio e di piedinatura e riduce i tempi di installazione.

I dispositivi IO-Link sono progettati per una semplice sostituzione dei dispositivi senza richiedere conoscenze tecniche approfondite. Con la modalità di memorizzazione dei dati, la configurazione del dispositivo del sensore può essere salvata su una porta del master IO-Link. Se un sensore è danneggiato, anche un operatore non esperto può sostituire rapidamente il sensore danneggiato con uno nuovo. La configurazione corretta del dispositivo viene caricata automaticamente e il nuovo sensore è pronto per l'uso. Non sono necessari manuali, documentazione di configurazione o aggiornamenti del firmware.

Un'altra tattica di riduzione dei costi resa possibile dalla tecnologia IO-Link è la sostituzione dei blocchi di giunzione passivi con hub IO-Link impilabili e salvaspazio . Questo metodo semplifica le connessioni inviando i segnali IO-Link a un controllore industriale , che aggrega e invia tutti i segnali tramite un'unica connessione Ethernet a un quadro elettrico. Riduce il cablaggio, i costi, i tempi di installazione e di risoluzione dei problemi, la complessità e consente di ridurre le dimensioni dell'armadio di controllo. Centinaia di cavi singoli verso un armadio di controllo possono essere sostituiti da sei cavi Ethernet.

Per gli utenti con dispositivi non IO-Link, l'hardware legacy può essere collegato ai master IO-Link utilizzando i convertitori Banner IO-Link. Questi convertitori trasformano vari tipi di segnali in IO-Link, consentendo agli operatori di accedere ai dati a livello di sensore senza dover adattare completamente macchinari costosi e complicati.

Il cuore del portafoglio IIoT di Banner è Snap Signal, una suite di hardware e software modulari che fornisce dati macchina utilizzabili. I segnali di dati vengono acquisiti praticamente da qualsiasi sorgente nuova o esistente, indipendentemente dal produttore, e convertiti in un protocollo standard del settore. I dati vengono poi distribuiti localmente, su una rete aziendale o nel cloud per un facile consumo. Ciò consente e semplifica la complessa attività di raccolta, analisi e visualizzazione dei dati. Grazie alla capacità di Snap Signal di incorporare quasi tutti i segnali dei sensori presenti in fabbrica, Banner può costruire sistemi di I/O che sfruttano appieno la ricchezza dei dati provenienti da apparecchiature sia nuove che preesistenti.

A tal fine, Snap Signal si inserisce nel flusso di dati di un dispositivo, sia esso discreto, analogico o di altro tipo. Anche se i tipi di dispositivi sono tipicamente incompatibili tra loro, i convertitori prendono i loro flussi di dati e li modificano in standard industriali corrispondenti, come IO-Link o Modbus. Convertendo i segnali più disparati in uno standard unificato, è possibile incorporare facilmente i sensori tradizionali e trasmettere i dati senza problemi in più ecosistemi IIoT.

Snap Signal combina i dati sulle prestazioni con informazioni predittive. Ad esempio, un sensore radar che monitora il volume di liquido in un serbatoio può visualizzare questo livello tramite una barra luminosa sul lato dell'imbarcazione. Quando il livello del serbatoio si abbassa, un controllore collegato può far lampeggiare l'intero indicatore e notificare a un operatore o inviare un messaggio di testo a un altro operatore che il serbatoio deve essere riempito per evitare di interrompere la produzione. Un sensore di temperatura e umidità può essere collegato allo stesso sistema per monitorare un involucro vicino, per evitare che si surriscaldi e provochi un guasto al PLC o ad altri componenti elettronici. Indicatori, sensori, connettività e logica possono essere utilizzati insieme per migliorare l'efficienza e ridurre i tempi di fermo.

L'intelligenza che guida i sistemi di automazione intelligenti si trova nei controllori della serie DXMR90 di Banner. Questi dispositivi compatti e programmabili consolidano i segnali provenienti da più connessioni, elaborano i dati e forniscono un gateway per l'IIoT. I controllori logici integrati forniscono l'elaborazione locale di regole d'azione e script per l'analisi dei dati, il monitoraggio delle condizioni, la manutenzione predittiva, l'analisi OEE, la diagnostica e la risoluzione dei problemi in generale. 

Grazie a queste soluzioni all'avanguardia, Banner sta potenziando l'automazione più intelligente e sta realizzando la promessa dell'IIoT per le aziende di tutte le dimensioni in tutto il mondo.